CN102446690A - 一种机械式离子束均匀性校正器 - Google Patents

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Abstract

一种机械式离子束均匀性校正器，包括：真空腔，小光栏片，调节杆，真空动密封模块，调节传动模块，调节电机，上光栏链，下光栏链。所述的真空腔上下面开排孔，安装真空动密封模块；所述的小光栏片首尾相连，分别组合成上光栏链和下光栏链，并在连接处同调节杆的一端相连；所述的真空动密封模块安装在真空腔上，中间可穿过调节杆，并密封真空；所述的调节传动模块一端连接调节杆，另一端连接调节电机，将电机转动转变为调节杆的轴向滑动；所述的上光栏链和下光栏链由多个小光栏片首尾相连组成，并在每个连接处与一根调节杆连接，通过调节杆的轴向移动，调节相应连接点处上光栏链和下光栏链之间的距离，改变离子束的通过率，实现离子束在光栏链范围内的均匀性校正。

Description

一种机械式离子束均匀性校正器
所属领域
本发明涉及一种机械式离子束均匀性校正器，应用到半导体器件生产设备的离子注入机，属于半导体器件制造领域。
技术背景
随着半导体技术的发展，低能离子注入机带状束传输技术成为非常成功的技术，但也带来了挑战，目前先进的离子注入工艺不但要求注入剂量的均匀性，同时对注入角度的一致性也有很高的要求，因此要求带状束在硅片范围内具有很高的束流均匀性，同时具有较高的束角度一致性，但是由于带状束的传输特点，在同时实现以上两个技术指标难度非常高。目前主流的技术是通过多次磁偏转调节，来同时调节带状束的束流均匀性和角度一致性，但在实际应用中不能达到比较理想的状态，且调节难度大。本专利发明的机械式离子束均匀性校正器，可实现在不影响带状束角度特性的情况下，对束流的均匀性进行一定范围的调节，以达到束流均匀性和角度一致性的独立调节，降低束流调节难度。
发明内容
本发明针对带状离子束的束流调节过程中遇到的难题，在通过已有的光路调节单元，调节束角度一致性和束均匀一致性时，由于各个调节相互影响，不能将带状束状态调整到比较理想的状态：角度一致性和束流均匀性都达到高的技术指标，发明一种纯机械式的束流均匀性校正器，采用多个小光栏片首尾连接组合成的光栏链结构，再通过对光栏链各个连接点的调节，改变上下光栏链的形状，从而改变均匀性校正器在水平方向内不同位置的开口度，进一步改变离子束通过均匀性校正器后的束流均匀性分布，起到校正均匀性的作用。
本发明通过以下技术方案实现：
一种机械式离子束均匀性校正器，包括：真空腔(1)，小光栏片(2)，调节杆(3)，真空动密封模块(4)，调节传动模块(5)，调节电机(6)，上光栏链(7)，下光栏链(8)。所述的真空腔(1)上下面开排孔，安装真空动密封模块(4)；所述的小光栏片(2)首尾相连，分别组合成上光栏链(7)和下光栏链(8)，并在连接处同调节杆(3)的一端相连；所述的调节杆(3)穿过安装在真空腔(1)上的真空动密封模块(4)，外面一端连接调节传动模块(5)，里面一端连接上光栏链(7)或下光栏链(8)的首位连接处，起到支撑作用；所述的真空动密封模块(4)安装在真空腔(1)上，中间可穿过调节杆(3)，并密封真空；所述的调节传动模块(5)一端连接调节杆(3)，另一端连接调节电机(6)，将调节电机(6)的转动转变为调节杆(3)的轴向滑动；所述的上光栏链(7)和下光栏链(8)由多个小光栏片(2)首尾相连组成，并在每个连接处与一根调节杆(3)连接。
一种机械式离子束均匀性校正器，其特征在于：通过调节杆(3)的轴向移动，调节相应连接点处上光栏链(7)和下光栏链(8)之间的距离，改变离子束(9)的通过率，实现离子束(9)在上光栏链(7)和下光栏链(8)范围内的均匀性校正。
3.一种机械式离子束均匀性校正器，其特征在于：上光栏链(7)和下光栏链(8)由多个小光栏片(3)首尾相连组成，连接处可活动调节，上光栏链(7)和下光栏链(8)对称布局在离子束(9)的上下两侧，上光栏链(7)和下光栏链(8)之间的距离可通过多个连接点处的调节杆(3)的轴向移动调节。
的一种机械式离子束均匀性校正器，其特征在于：分别连接上光栏链(7)和下光栏链(8)的调节杆(3)的位置，可在水平方向错开一定距离，使上光栏链(7)和下光栏链(8)的调节点在离子束(9)的水平位置互相错开，提高均匀性校正精度。
一种机械式离子束均匀性校正器，其特征在于：组合上光栏链(7)和下光栏链(8)的小光栏片(2)的数量不限定，为提高调节精度，可增加每个光栏链(7)和下光栏链(8)中的小光栏片(2)的数量，相应增加调节杆(3)、真空动密封模块(4)，调节传动模块(5)，调节电机(6)的数量。
本发明很好地解决带状离子束同时进行均匀性校正和角度校正问题，并且具有如下技术效果：
1.通过应用本发明，降低了离子束流调节难度的，提高了离子注入机的工作效率；
2.本发明不仅可应用到带状离子束的均匀性校正中，也可以推广应用到其类型离子束，例如扫描离子束的均匀性校正中。
附图说明
附图说明本发明的具体实施方式。在图中，相同的附图标记表示相同的部件。
图1是本发明的实施方式的示意图，上光栏链和下光栏链可通过调节电机调节在垂直方向的位置，进而改变各调节点处上光栏链和下光栏链相对边缘之间的距离，调节相应点的离子束通过率。
具体实施方式：
下面结合附图的具体实施例对本发明作进一步介绍，应该理解，这些描述都是说明性的，本发明不限于此。本发明的范围仅由所附权利要求的范围所限定。
本发明的一种实施方式如图1中所示。
图1中示出了本发明的一种机械式离子束均匀性校正器，包括：真空腔(1)，小光栏片(2)，调节杆(3)，真空动密封模块(4)，调节传动模块(5)，调节电机(6)，上光栏链(7)，下光栏链(8)。
所述的真空腔(1)上下面开排孔，安装真空动密封模块(4)，可采用铝合金或其它金属加工制造，一般要求真空密封性能好；
所述的小光栏片(2)首尾相连，分别组合成上光栏链(7)和下光栏链(8)，并在连接处同调节杆(3)的一端相连，可采用高纯石墨材料制作，一般从使用寿命和降低污染产生出发选用材料，也可表面进行特殊工艺处理，提供使用性能；
所述的调节杆(3)穿过安装在真空腔(1)上的真空动密封模块(4)，外面一端连接调节传动模块(5)，里面一端连接上光栏链(7)或下光栏链(8)的首位连接处，起到支撑作用，可采用不锈钢材料制作，考虑需要和真空动密封模块(4)配合实现真空密封，一般要求表面具有较高的粗糙度要求。
所述的真空动密封模块(4)安装在真空腔(1)上，中间可穿过调节杆(3)，并密封真空，可采用多种方式实现真空密封，如波纹管式、差分抽气式等，要求密封性能越高越好，但同样要考虑调节杆(3)的运动灵活性；
所述的调节传动模块(5)一端连接调节杆(3)，另一端连接调节电机(6)，将调节电机(6)的转动转变为调节杆(3)的轴向滑动，可采用各种将转动转化为直线运动的传动机构，如丝杆丝母传动、齿轮齿条传动、偏心摆杆等，一般要求传动相对精密、可靠；
所述的上光栏链(7)和下光栏链(8)由多个小光栏片(2)首尾相连组成，并在每个连接处与一根调节杆(3)连接，组成上光栏链(7)和下光栏链(8)的小光栏片(2)的数量越多，调节的精度越高，一般应根据实际的离子束均匀性校正精度要求来设计数量。
本发明的特定实施例已对本发明的内容做了详尽说明。对本领域一般技术人员而言，在不背离本发明精神的前提下对它所做的任何显而易见的改动，或者惯用手段的直接替换，都构成对本发明专利的侵犯，将承担相应的法律责任。

Claims (5)

1.一种机械式离子束均匀性校正器，包括：真空腔(1)，小光栏片(2)，调节杆(3)，真空动密封模块(4)，调节传动模块(5)，调节电机(6)，上光栏链(7)，下光栏链(8)。所述的真空腔(1)上下面开排孔，安装真空动密封模块(4)；所述的小光栏片(2)首尾相连，分别组合成上光栏链(7)和下光栏链(8)，并在连接处同调节杆(3)的一端相连；所述的真空动密封模块(4)安装在真空腔(1)上，中间可穿过调节杆(3)，并密封真空；所述的调节传动模块(5)一端连接调节杆(3)，另一端连接调节电机(6)，将调节电机(6)的转动转变为调节杆(3)的轴向滑动；所述的上光栏链(7)和下光栏链(8)由多个小光栏片(2)首尾相连组成，并在每个连接处与一根调节杆(3)连接。
2.权利要求1的一种机械式离子束均匀性校正器，其特征在于：通过调节杆(3)的轴向移动，调节相应连接点处上光栏链(7)和下光栏链(8)之间的距离，改变离子束(9)的通过率，实现离子束(9)在上光栏链(7)和下光栏链(8)范围内的均匀性校正。
3.权利要求1的一种机械式离子束均匀性校正器，其特征在于：上光栏链(7)和下光栏链(8)由多个小光栏片(3)首尾相连组成，连接处可活动调节，上光栏链(7)和下光栏链(8)对称布局在离子束(9)的上下两侧，上光栏链(7)和下光栏链(8)之间的距离可通过多个连接点处的调节杆(3)的轴向移动调节。
4.权利要求1的一种机械式离子束均匀性校正器，其特征在于：分别连接上光栏链(7)和下光栏链(8)的调节杆(3)的位置，可在水平方向错开一定距离，使上光栏链(7)和下光栏链(8)的调节点在离子束(9)的水平位置互相错开，提高均匀性校正精度。
5.权利要求1的一种机械式离子束均匀性校正器，其特征在于：组合上光栏链(7)和下光栏链(8)的小光栏片(2)的数量不限定，为提高调节精度，可增加每个光栏链(7)和下光栏链(8)中的小光栏片(2)的数量，相应增加调节杆(3)、真空动密封模块(4)，调节传动模块(5)，调节电机(6)的数量。6.使用前述权利要求中任一项的机械式离子束均匀性校正器的离子注入机。
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